1、人体工程学与家具功能设计PPT学习教案目 录一、人体基本知识二、人体基本动作三、人体尺度四、人体生理机能与家具的关系第1页/共74页家具不仅要在基本的功能上满足人类的要求，同时还应利于人的生理与心理健康。从某种意义上来讲，设计家具就是设计生活，这里包含着两层含义，一是：生活途径，二是：舒适性。要实现这一目标就需要对人类行为与家具的使用特性做科学的分析。人体工学的理论是我们进行家具功能设计的科学依据。对人体工学的理解不应是狭义的，狭义人体工学主要侧重于人体尺度的测量，尽管这是重要而又必不可少的，但对于家具设计而言是不够的，以人的整个生理心理为目标，进行动态研究的广义上的人体工学应成为家具功能设计
2、的指针，由此所作出的设计才是有生命力的经得起时间与地域的考验的。第2页/共74页如图如图3-1（课本（课本49页）是人体测量表表示页）是人体测量表表示3-1为我国为我国不同地区人体各部平均尺寸。不同地区人体各部平均尺寸。如图3-2则显示了在室内环境下人体工学与家具的关系，以上这些要素（安全性，空间大小，家具尺度，家具的功能性，舒适性，以及外在的感觉特性）将有室内的家具环境及设施来加以确立与保障，从而以此满足人类生理与心理的需求）第3页/共74页从环境角度来讲，还应考虑以下三个问题：从环境角度来讲，还应考虑以下三个问题：体态：是人体活动的主体范围，不同地区，不同性别，不同年龄层以及不同的个人其人
3、体测量值是不同的，决定体态的空间参数也显然不尽相同。同时还应考虑持续使用的时间要素与姿势变换的要素。位置：是由个人与群体生活的传统习俗生活方式和工作习惯所决定的一般场合以视觉定位为依据，但在追求工作效率与降低活动频率和幅度的特定场合尚需做出精确的定位。方向：是指人体的活动路线，这种路线需要兼顾生理和心理的需求因而也是趋于理性。第4页/共74页 根据使用功能，家具可以分成坐卧、凭椅 及收纳三大类。一般家具均可归入这三类或由这三类组合而成。第5页/共74页人类的作息原理：人类的作息原理：一、作息状态的解析：人类生活由活动，作息与营养等三项要素构成。作息与活动相对关系可以通过人体解剖特性来进行分析。
4、举例：1、轴心的移动（课本50）狗 对于一般的哺乳动物而言，在其大部分生活状态中，从头到尾的躯体轴线是相对固定的大体上与地面保持平行很少成直角状态。2、人类背部曲线变化轨迹（课本50图3-4）人类的生活方式中其身躯的轴线是经常变化的，活动（尤其是站立与行走）时与地面相垂直，睡眠时则与地面相平行。因此：匍匐休息的动物站立时的运动是平行移动，而躺卧休息的人类则需要做90回转运动。第6页/共74页人体在作息中有着不同的姿势，或站立、或蹲坐或仰躺或斜人体在作息中有着不同的姿势，或站立、或蹲坐或仰躺或斜卧直至仰卧。卧直至仰卧。若将各种姿势加以分析则有：从完全活动状态至步行，有依若将各种姿势加以分析则有：
5、从完全活动状态至步行，有依靠及无依靠站立，有依靠躺坐（接近完全休息状态）仰卧至靠及无依靠站立，有依靠躺坐（接近完全休息状态）仰卧至完全休息状态。完全休息状态。完全讲解图3-5（课本50）第7页/共74页二：作息的原理二：作息的原理生命在于运动人的工作与生活离不开运动，运动会产生疲劳，疲劳需要不同程度和方式的休息来解除，以便养精蓄锐，恢复后续运动所需具备的体能。人的活动中由于肌肉与韧带的收缩运动，会对骨骼系统血液循环系统和神经组织产生巨大的拉力。睡眠被有些富有想象力的人称为生活的“蓄电池”家具既影响到整体环境的效果同时也有其自身的感受特性，因此家具还需要进行感性设计。第8页/共74页三：良好的作
6、息条件三：良好的作息条件根据作息原理，我们不难总结出良好的作息条件，以作为家具功能设计的准则（1）休息时应使静疲劳强度降至最低，让各部分肌肉充分放松。同时使支撑人体的压力得以均匀分布，以减少单位面积的受力密度。（2）在一定条件下人的内脏器官也会直接或间接的受到压迫。因此，在一定位置上，人体的姿势也很重要，良好的坐姿、睡姿与活动姿势有利于减轻内脏器官的负担，家居设计应努力让人保持正确的姿势。（3）工作时为了提高工作效率与质量，减轻疲劳程度，应使人与家具处于合理的相对位置。（4）便于身体移动，人体长时间保持同样的姿势也会使局部区域在压力下呈现紧张状态，因此要使我们得到充分自由的放松，应能适应姿势的
7、交替交换。僵化而舒服人体的家具设计经不起持续使用的考验，并不能给人以良好的休息，抑郁或更加有害，因而不能单纯从人体曲线来考虑设计方案，以免步入机械和教条的误区而是应当综合分析。（5）怡人的环境能缓解的心理压力，消除人的紧张情绪，有利于人类的身心健康。第9页/共74页一、人体基本知识 家具设计首先要研究家具与人体的关系，要了解人体的构造及构成人体活动的主要组织系统。人体是由骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血液循环系统、呼吸系统、泌尿系统、内分泌系统、神经系统、感觉系统等组成。这些系统像一台机器那样互相配合、相互制约地共同维持着人的生命和完成人体的活动，在这些组织系统中与家具设计有密切关联的是骨骼系
8、统、骨肉系统、感觉系统和神经系统。一、人体基本知识第10页/共74页（一）人体主要组织系统（一）人体主要组织系统 1、骨骼系统：骨骼是人体的支架，是家具设计测定人体比例、人体尺度的基本依据，骨骼中骨与骨的连接处产生关节，人体通过不同类型和形状的关节进行着屈伸、回旋等各种不同和动作，由这些局部的动作的组合形成人体各种姿态。2、肌肉系统：骨肉的收缩和舒展支配着骨骼和关节的运动。3、神经系统：人体各器官系统的活动都是在神经系统的支配下，通过神经体液调节而实现的。4、感觉系统：激发神经系统起支配人体活动的机构是人的感觉系统。第11页/共74页（二）人体基本动作二、人体基本动作 人体的动作形态是相当复杂
9、而又变化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等等都会显示出不同形态所具有的不同尺度和不同的空间需求。从家具设计的角度来看，合理地依据人体一定姿态下的肌肉、骨骼的结构来设计家具，能调整人的体力损耗、减少肌肉的疲劳，从而极大地提高工作效率。因此在家具设计中对人体动作的研究显得十分必要。与家具设计密切相关的人体动作主要是立、坐、卧。第12页/共74页（一）动作形态（一）动作形态 1、立：人体站立是一种最基本的自然姿态，是由骨骼和无数关节支撑而成。2、坐：当人体站立过久时，他就需要坐下来休息，另外人们的活动和工作也有相当大的部分是坐着进行的，因此需要更多地研究人坐着活动时骨骼和肌肉的关系。3、卧：卧
10、的姿态是人希望得到最好的休息状态，不管站立和坐，人的脊椎骨骼和骨肉总是受到压迫和处于一定的收缩状态，卧的姿态，才能使脊椎骨骼的受压状态得到真正的松弛，从而得到最好的休息。第13页/共74页三、人体尺度意义三、人体尺度意义 家具设计最主要的依据是人体尺度，如人体站立的基本高度的伸手最大的活动范围，坐姿时的下腿高度和上腿的长度及上身的活动范围，睡姿时的人体宽度，长度及翻身的范围等等都与家具尺寸有着密切的关系。因此学习家具设计，必须首先了解人体各部位固有的基本尺度。第14页/共74页（一）人体尺度的灵活性（一）人体尺度的灵活性在我国，由于幅员辽阔，人口众多，人体尺度随年龄、性别、地区的不同而有所变化
11、，同时随着时代的进步、人们生活水平的提高，人体尺度也在发生变化，因此我们只能采用平均值作为设计时的相对尺度依据，而且也不可能依此作绝对标准尺度，因为一个家具服务的对象是多元的，一张坐椅可能被个个较高的男人使用，也可能被个子较矮的女人使用。因此对尺度的理解是既要有尺度，离开了人体尺度就无从着手设计家具，但对尺度也要有辩证的观点，它具有一定的灵活性。第15页/共74页（四）人体生理机能与家具的关系 四、人体生理机能与家具的关系 在家具设计中对人体生理机能的研究是促使家具设计更具科学性的重要手段。根据人体活动及相关的姿态，人们设计生产了相应的家具，我们将其分类为坐卧性家具、凭依性家具及贮藏性家具。第
12、16页/共74页（一）分类 1、坐卧性家具、坐卧性家具 功能分析。功能分析。按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧姿的不按照人们日常生活的行为，人体动作姿态可以归纳为从立姿到卧姿的不同势态，其中坐与卧是人们日常生活中占有的最多动作姿态，如工作、同势态，其中坐与卧是人们日常生活中占有的最多动作姿态，如工作、学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的，因此坐卧性家具与人体学习、用餐、休息等都是在坐卧状态下进行的，因此坐卧性家具与人体生理机能关系的研究就显得特别重要。生理机能关系的研究就显得特别重要。坐卧类家具不外乎两大类型，一类是工作用家具一类是休闲用家具。所谓工作类家具是适应人类
13、日常工作的家具，其中心任务是应能提高工作效率，同时还要考虑减少疲劳并具有经济性。以便在长时间工作时人体能得到短暂的间休。使其迅速恢复精力继续工作。第17页/共74页 这些家具包括凳子，靠背椅、扶手椅等，此类家具的人体重量主要集中在坐面上，应考虑到适当分散，当需要休息时有所“依靠”。工作时因上身向前弯曲，腰部肌肉紧张而产生疲劳感觉时，就可背靠椅背、伸直腰部，使肌肉放松从而达到休息的目的。第18页/共74页对于休闲用家具而言，对于休闲用家具而言，其主要目的其主要目的:就在于放松人体消除疲劳，享受生活但就在于放松人体消除疲劳，享受生活但也包含某些细微的活动。也包含某些细微的活动。这类椅子不应使上身有
14、疲劳的感觉，因此应注意所设计的椅子能使人的关节、肌肉松懈，使人体的姿势自然，使人体重量均分至各部。休闲用椅不仅靠坐面承受体重，而且使椅背亦能承担部分体重，所以应将靠背往后倾斜。同时为了使脚可以向前评审。故亦应将作为高度降低，有时在脚部加上垫架也可使身体更加舒适更以恢复疲劳。当坐面与靠背所成角度过大的时候，易使体重集中在腰部，所以考虑在腰部位置加以支托，以免腰部肌肉过分紧张同时为使头部的重量能予分散所以可将后仰角加大，使头部有所依托，减轻负担。要使人从疲劳中迅速恢复，感觉舒适，椅子的功能尺寸，包括坐高，坐宽，坐深以及靠背的高度和倾斜度等是否合适是至关重要的。要使体重分散，可根据人体各部位的曲线使
15、接触面增大，同时采用弹性适中的材料。（52页）第19页/共74页（一）分类 （1）、坐具的基本尺度与要求 坐高：坐高是指坐具的坐面与地面的垂直距离，椅子的坐高由于椅坐面常向后倾斜，通常以前坐面高作为椅子的坐高。坐高分析图（课本52页图3-8）坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距离。坐深的深度对人体坐姿的舒适影响也很大。如坐面过深，超过大腿水平长度，人体挨上靠背将有很大的倾斜度，而腰部缺乏支撑点而悬空，加剧了腰部的肌肉活动强度而致使疲劳产生；同时坐面过深，使膝窝处产生麻木的反应，并且也难以走立。坐深应该与坐高成反比。即坐高越大坐深越浅。不同坐深分析图（53页图3-9不同坐深分析图）第20页/共74
16、页矮椅、办公用椅的设计应该遵循坐深的何种要求矮椅、办公用椅的设计应该遵循坐深的何种要求?矮椅的设计目的是供休闲用，故一般均将纵深加大，因为休闲用椅中人的上身由垂直状态演变成水平状态，所以腰部需加物支托才会感到舒服。办公用椅大多数场合腰部是挺直的，其坐面大小只需要有股部至臀部的纵深就够用了。第21页/共74页 坐宽：椅子坐面的宽度根据人的坐姿及动作，往往呈前宽后窄的形状坐面的前沿宽度称坐前宽，后沿宽度称坐后宽。椅靠背：椅背的长短根据椅子的不同功能而定，靠背随人体自活动到休息的变化而逐渐增长。最基本的活动姿势所用椅子是无靠背的椅子，而一般工作用椅，如用膳，办公等仅需要在腰部第一节脊椎骨后加以支托，
17、靠背倾角必须增大，又因上身由垂直趋向水平，故靠背高度必须超出肩高使头部有所依托。在生活中随处可见到许多椅子缺乏功能上的考虑，设计时没有科学依据，而往往只求其型。长可发现工作用椅靠背过高，使肩部紧抵靠背而使人体活动受到影响，工作效率降低，反之，休闲用椅由于椅背过低背部与 头部未能得到支撑，从而引起肌肉疲劳久坐腰酸背痛，心烦意乱得不到休息效果。前面坐凳高度测试曾提到人坐于半高的凳上（400-450mm)，腰部肌肉的活动强度最大，最易疲劳，而这一坐高正是我们坐具设计中用得最普遍的，因此要改变腰部疲劳的状况，就必须设置靠背来弥补这一缺陷。第22页/共74页靠背倾斜度分析（53页图3-10）坐面倾斜度：
18、工作用椅的坐面亦呈水平状态或略向前倾。（图3-33a 图3-11b)因为若靠背倾斜度增大后，坐面仍保持水平时，则人体自重将使其滑出坐面，而休息者为了使身体保持平稳，不使其滑出，则肌肉必须绷紧，不能放松，所以无法达到休息的目的，为此休闲用椅必须将坐面倾斜使之与靠背成适当角度，以保持人体的平衡。至于工作用椅，因人体在工作时，理想坐姿为腰部及膝部各成90若臀部与膝部的角度过大或过小时则背部是比前倾，致使背部肌肉过于拉紧，而腿部与臀部肌肉过于挤压吗，形成肌肉紧张，极易产生疲劳感。在某些特殊场合下，如公共汽车售票员所用的椅子，座位应前倾，因为其需站立服务，为使身体保持站立姿势，又可适度休息的维持其长久的
19、服务时间，若坐面前倾可使上身保持直立，形成半站半坐姿态，以减轻部分疲劳。从人体坐姿及其动作的关系分析，人在休息时，人的坐姿是向后倾靠，使腰椎有所承托。靠背倾斜度：靠背倾斜度：休闲用椅由于靠背长度增加，故其倾斜度亦随之增加，一般其倾斜角介于迟滞与水平之间，即与水休闲用椅由于靠背长度增加，故其倾斜度亦随之增加，一般其倾斜角介于迟滞与水平之间，即与水平成一定角度。对于休闲椅而言，若靠背近乎垂直，则将使身体有向前倾斜的姿势，上身是比形成驼背之势，则平成一定角度。对于休闲椅而言，若靠背近乎垂直，则将使身体有向前倾斜的姿势，上身是比形成驼背之势，则易感腰酸并使臀部负担加重，身体肌肉紧缩，产生疲劳现象。对于
20、工作用椅而言，则应将靠背倾斜度减少，使其易感腰酸并使臀部负担加重，身体肌肉紧缩，产生疲劳现象。对于工作用椅而言，则应将靠背倾斜度减少，使其接近垂直状态，这样可增大活动范围提高工作效率。接近垂直状态，这样可增大活动范围提高工作效率。第23页/共74页扶手高度：在工作用椅上，扶手型式原则上采用平直设计，安装于椅子的两侧。扶手高度宜较手肘略低，若扶手过高则易影响人的活动休息椅和部分工作椅需要设有扶手，其作用是减轻两臂的疲劳。扶手的高度应与人体坐骨结节点到上臂自然下垂的肘下端的垂直距离相近。扶手过高时两臂不能自然下垂，过低则两肘不能自然落靠，此两种情况都易使上臂引起疲劳，根据人体尺度，扶手上表面坐面的
21、至坐面的垂直距离为200-250mm，同时扶手前端略为升高，随着坐面倾角与基本靠背斜度的变化，扶手倾斜度一般为10 20，而扶手在水平方向的左右偏角在10，一般与坐面的形状吻合。（图3-12a 坐着时各部尺寸及其配合）（书53页）（图3-12a测量值）第24页/共74页椅类家具的功能设计椅类家具的功能设计第25页/共74页人体工程学与座椅设计第26页/共74页坐姿分析座椅设计座椅设计实例作业第27页/共74页坐姿分析坐姿的优点和缺点坐姿矫形学生理肌肉活动度第28页/共74页坐姿的优点和缺点优点缺点第29页/共74页可免除站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力，减少人体能耗，消除
22、疲劳坐姿比站立更有利于血液循环有利于保持身体的稳定，这对精细作业更适在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。优 点第30页/共74页缺点限制了人体活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致废劳。长期维持坐姿也会影响人体健康，招致腹肌松弛，脊椎非正常弯曲，以及对某些内脏器官造成损害，如消化器官与呼吸器官坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增加大腿局部受到压力，增加血液回流阻力，引起不适感。第31页/共74页坐姿矫形学生理1.正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时则后凹。在良好的坐姿状态下，压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的静负荷
23、。第32页/共74页 2.当处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成的压力梯度，严重的会将椎间盘从腰椎之间挤出来，压迫中枢神,产生腰部酸痛、疲劳等不适感。第33页/共74页躯干完全挺直的坐姿使脊椎严重弯曲，因椎间盘上压力不能正常分布，身体上部的负荷加在腰椎部，引起不适，因此90度角的靠背椅是不良的设计良好的坐姿：腰与大腿成135度，腰椎部有支撑躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，这种姿势因而也极不舒服，影响了胸椎和颈椎的正常弯曲，使颈、背部疲劳第34页/共74页 F E D C B AG第35页/共74页肌肉活动度 脊椎骨依据其附近的肌肉和腱连接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作
24、用力。一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到相互压力(拉或压)的作用，使肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛。第36页/共74页3组不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌电图在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力。提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。第37页/共74页C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性 且使坐姿更接近自然状态根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出下列结论：A 躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳B 设置适当的靠背可使疲劳降低第38页/共74页座椅设计设计原则和分类设计
25、细则第39页/共74页设计原则和分类6.椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压力均匀地分布于坐骨结节区域1.座椅的形式与尺度及其功用有关2.座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定3.身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担4.座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小5.腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度第40页/共74页当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类：休息为目的的安乐椅作业场所的工作椅多用椅第41页/共74页休息为目的的安乐椅设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体的紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。第42页/共74页作业场所的工作椅稳定性是主要因素，
26、腰部应有适当的支持，重量要均匀分布于座垫(或座面)上，同时要适当考虑人体的活动性，操作的灵活性与方便等。第43页/共74页多用椅这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。第44页/共74页设计细则座高 靠背的宽度与高度座宽 靠背角度座深 扶手高座面倾角 椅垫第45页/共74页1.适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。2.座面不能过高，否则小腿悬空时，大腿受椅面前缘压迫，使坐者感到不适，长时间这样坐着血液循环受阻，小腿麻木肿胀。因此，座高一般按低身材人群设计，建议座面前缘应比人体膝窝高度低35cm，且有半径为2.55
27、cm的弧度。3.座面亦不能太低，否则腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。座高：休息用安乐椅3845cm，工作椅4350cm第46页/共74页休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身体的稳定工作椅使人以较直立的姿势坐于其上，双脚平放于地面，故其座高比休息椅稍大当作业面固定时，椅高上限应根据身材较矮的作业者的要求来确定，因为工作椅的高度显然与作业面高度有关，工作椅最好高度可调，以适应不同作业者第47页/共74页座宽必须能容纳身材粗壮的人。对单人使用的座椅，参考尺寸是臀宽，以女性群体尺寸上限为设计根据，对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，则座宽应以肘间距的群体上限位为设计基
28、准，以避免拥挤压迫感。座宽亦不能太大，如长时间坐姿作业，双臂应得到应有的支承，如座宽太大，则肘部必须向两侧伸展以寻求支承，这样会引起肩部疲劳。座宽：4345cm第48页/共74页座深：休息用椅4043cm，工作用椅3540cm指椅面前缘至后缘的距离，该尺寸不能太大。正确的座深应使靠背方便地支持腰椎部位如座深大于身材矮小者的大腿长（臀部至膝窝距），座面前缘将压迫膝窝处压力敏感部位，这样若要得到靠背的支持，则必须改变腰部正常曲线；否则，坐者必须向座缘处移动以避免压迫膝窝，却得不到靠背的支持为适应绝大多数使用者，座深应按较小百分位的群体设计，这样身材矮小者坐着舒适，身体高大的人只要小腿能得到稳定的支
29、持，也不会在大腿部位引起压力疲劳。第49页/共74页座面倾角：休息椅1920度，工作椅小于3度座面倾角指座面与水平面所夹角度座面后倾的作用有两点：一是由于重力，躯干后移，使背部抵靠椅背，获得支持，可以降低背肌静压。二是防止坐者从座缘滑出座面。后者在振动颠簸的环境中尤为重要，如汽车鸳驶用座椅及长途汽车的乘客座椅第50页/共74页休息椅座面倾角大，有利于身心松弛，大座面倾角与靠背倾角构成近于平躺的休息姿势。对工作座椅而言，因作业空间一般在身体前侧，如座面过份后倾，脊椎因身体前屈作业而会被拉直，破坏正常的腰椎曲线，形成一种费力的姿势，因此倾角不能太大，一般为3度以下从座椅的功能来区分第51页/共74
30、页采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合于工作，尤其是办公室工作，比如对写字和绘图用椅的设计，当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角应达到15度以上，如果背靠角为90。，则相当于座面与靠背夹角为l05度，这是坐姿的最小舒适角度，靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上分布也较均匀。研究还表明：第52页/共74页靠背的高度与宽度因为人体背部处于自然形态时最舒适，此时腰椎部分前凸，座椅设计要从座面与靠背之间的角度和适当的腰椎支持来尽力保证。成年人腰椎部中心位置约在座位上方2326cm处，腰椎支点应略高于此尺度，以支持背部重量。第53页/共74页靠背的最大高度可达48
31、63cm，最大宽度可达3548cm。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(决定靠背高)和肩宽(决定靠背宽)有关，确定高度时还必须计入座椅的有效厚度。靠背由肩靠和腰靠两部份构成，大部份工作场合，腰靠最主要。为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间，座面上方与靠背下部之间应有凹入或留一开口部分，其高度至少为12.520cm第54页/共74页靠背角度：103一112度指座面与靠背的夹角，其目的与座面角度相似从脊柱正常形态来看，该角为115度较为合适。实际应用中，建议取：阅读用椅101l04度，休息椅105108度第55页/共74页扶手高：座垫有效厚度以上2122cm在不妨碍执行某些待定作业的情况下，
32、一般座椅应考虑设置扶手。扶手的主要功用是使手臂有所依托，减轻手臂下垂重力对肩部的作用，使人体处于较稳定的状态。它也可以作为起身站立或变换坐姿的起点。扶手不能太高，否则迫使肘部抬高，肩部与颈部肌肉拉伸；但如过低则实际上使臂部得不到支撑，或者躯干必须偏斜，以寻求一侧的支承第56页/共74页人体在坐姿状态下，与座面紧密接触的实际上只是臀部的两块坐骨结节，其上只有少量的肌肉，人体重且的75左右由约25cm2的坐骨周围的部位来支承，这样久坐足以产生压力疲劳，导致臀部痛楚麻木感。椅垫测试研究表明，坐于座垫上的臀部压力值大为降低，而接触支承面积也由900cm2增大到1050cm2，使压力分散。椅垫的另一优点
33、是能使身体采取一种较稳定的姿势，因为身体可以适应地陷入座垫。第57页/共74页 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 27 18 10座面上的距离 cm产生的压力 kg正常的坐姿双腿交叉时第58页/共74页座椅设计实例（休息用椅）座椅侧面轮廓（每格100 100 mm）第59页/共74页座椅设计实例（多功能座椅）座椅侧面轮廓（每格100 100 mm）第60页/共74页高靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸(mm)第61页/共74页中靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸（mm）第62页/共74页第63页/共74页床的功能与尺度床的功能与尺度 床是供人睡眠休息的，使人躺在床
34、上能床是供人睡眠休息的，使人躺在床上能舒适的尽快入睡，以消除白天的疲劳，舒适的尽快入睡，以消除白天的疲劳，迅速恢复精力。所以床的使用功能必须迅速恢复精力。所以床的使用功能必须注重考虑床与人体的关系，着眼于床的注重考虑床与人体的关系，着眼于床的尺度与弹性结构的综合设计。尺度与弹性结构的综合设计。目前席梦思床垫形成了标准的工业化生目前席梦思床垫形成了标准的工业化生产，所以在一般情况下设计床具时主要产，所以在一般情况下设计床具时主要把握标准尺寸，然后考虑辅助功能，用把握标准尺寸，然后考虑辅助功能，用材及外形设计等方面。材及外形设计等方面。1、床的尺度分析、床的尺度分析 1）床宽：）床宽：床的宽窄直接
35、影响人睡眠时的翻身活动床的宽窄直接影响人睡眠时的翻身活动，窄床比阔床翻身次数少，宽，窄床比阔床翻身次数少，宽500mm的的床，人睡觉时翻身次数要减少百分之三床，人睡觉时翻身次数要减少百分之三十，这是由于怕翻身掉下来的心理影响十，这是由于怕翻身掉下来的心理影响，自然就会影响到睡眠的质量。，自然就会影响到睡眠的质量。床的宽度尺寸，多以仰卧姿势为基准，床的宽度尺寸，多以仰卧姿势为基准，通常为仰卧时人肩宽的通常为仰卧时人肩宽的2.5倍倍3倍，即床倍，即床宽宽=2.53W成年男子平均肩宽成年男子平均肩宽w=41cm，女子肩宽尺女子肩宽尺w常小于男子，故一般以男子常小于男子，故一般以男子为准。为准。第64
36、页/共74页 2）床长：）床长：床的长度指床框架内的净尺寸床的长度指床框架内的净尺寸。一般床长可按下列公式计算。一般床长可按下列公式计算 K（床长）（床长）=H（平均身高）（平均身高）x1.05+A（头前余量）（头前余量）+B（脚下（脚下余量）余量）3）床高：）床高：床的高度应该与座椅的坐高一床的高度应该与座椅的坐高一致，所以可参照椅子坐高的尺致，所以可参照椅子坐高的尺度来确定。这一尺度对穿衣脱度来确定。这一尺度对穿衣脱鞋等一系列与床发生关系的动鞋等一系列与床发生关系的动作而言也是合适的。作而言也是合适的。双层床的间高要考虑两层净高双层床的间高要考虑两层净高必须满足下层人坐在床上能完必须满足下
37、层人坐在床上能完成有关睡眠前或床上动作的距成有关睡眠前或床上动作的距离。双层交叉的床不但要考虑离。双层交叉的床不但要考虑 下层人的动作幅度还需要处理下层人的动作幅度还需要处理好上层的梯，扶手，拦板等，好上层的梯，扶手，拦板等，这对防止由于离地面较高而产这对防止由于离地面较高而产生恐惧的心理，具有较好的作生恐惧的心理，具有较好的作用用（图（图3-13 双层床的差高双层床的差高 书书 56页）页）第65页/共74页床的常用规格表：双人(单人）床常用 规格床长床长床宽床宽床高（床高（mm）大2000,20001500,1000480,480中1920,19201350,900440,440小1850
38、,18501250,800420,420第66页/共74页儿童床常用规格（儿童床常用规格（mm）床长床长床宽床宽床面床面高高栏杆高栏杆高床长床长床宽床宽床面床面高高栏杆栏杆高高托儿所小班9005506001000幼儿园小班1200600220400中班1050550400900中班1250650250450大班1100600400900大班1350700300500第67页/共74页坐卧类家具的用材坐卧类家具的用材材料是家具设计时应考虑的重要因素之一，它影响到家具的安全性，舒适性材料是家具设计时应考虑的重要因素之一，它影响到家具的安全性，舒适性，外观效果，结构、工艺、成本等各个方面，在此讨论的
39、重点是材料的，外观效果，结构、工艺、成本等各个方面，在此讨论的重点是材料的功能性。功能性。（一）骨架用材：（一）骨架用材：坐卧类家具是用来直接承受人体重量，而且通常是承受动载荷的，因此要求坐卧类家具是用来直接承受人体重量，而且通常是承受动载荷的，因此要求构成此类家具的骨架材料具有较高的强度。能够满足这种要求的常用材构成此类家具的骨架材料具有较高的强度。能够满足这种要求的常用材料有：实木，实木弯曲材，胶合弯曲材，钢管，铸铁，不锈钢管，竹藤料有：实木，实木弯曲材，胶合弯曲材，钢管，铸铁，不锈钢管，竹藤，工程塑料等。，工程塑料等。椅类骨架通常采用线型构件，有些设计尤其是沙发类家具也有采用板状或体椅类
40、骨架通常采用线型构件，有些设计尤其是沙发类家具也有采用板状或体状构件的，至于如何进行具体的设计应用尚需综合造型与强度分析等其状构件的，至于如何进行具体的设计应用尚需综合造型与强度分析等其他要素一并考虑。他要素一并考虑。材料的物理力学性能以及尺寸稳定性也应考虑在内，木材的细胞是纵向排列材料的物理力学性能以及尺寸稳定性也应考虑在内，木材的细胞是纵向排列的，所以横纹较易变形采用线型构件是明智的选择的，所以横纹较易变形采用线型构件是明智的选择。第68页/共74页（接触面用材）（接触面用材）1、床面、床面:床面应当软硬适中，过硬或过软的材料都会影响睡眠质量与休息程床面应当软硬适中，过硬或过软的材料都会影
41、响睡眠质量与休息程度。度。从人体骨骼与肌肉结构来看，人在仰卧时腰椎的弓背高从站立时自从人体骨骼与肌肉结构来看，人在仰卧时腰椎的弓背高从站立时自然状态的然状态的40-60mm减至减至20-30mm左右接近伸直状态如图左右接近伸直状态如图3-14（书（书57页）舒适的仰卧姿势是顺应脊椎的自然形态，使腰部与臀部的压陷页）舒适的仰卧姿势是顺应脊椎的自然形态，使腰部与臀部的压陷略有差异。略有差异。差距以不大于差距以不大于30mm为宜。这样的仰卧姿势人体的受压部位较为合为宜。这样的仰卧姿势人体的受压部位较为合理，有利于睡眠姿势的调整，肌肉也得到了松弛，减少了翻身的次理，有利于睡眠姿势的调整，肌肉也得到了松
42、弛，减少了翻身的次数，使人易于解乏延长睡眠时间，所以床是否能消人的疲劳，除了数，使人易于解乏延长睡眠时间，所以床是否能消人的疲劳，除了合理的尺度之外，主要还取决于床的软硬程度能否适应支撑人体卧合理的尺度之外，主要还取决于床的软硬程度能否适应支撑人体卧姿处于最佳状态的条件。姿处于最佳状态的条件。图图3-15 床板软硬对人体姿势的影响床板软硬对人体姿势的影响图图3-16体压分布体压分布第69页/共74页为了使体压得到合理的分布必须精心设计床垫结构与选择弹性材料，一般以采用不同材料为了使体压得到合理的分布必须精心设计床垫结构与选择弹性材料，一般以采用不同材料搭配而成的三层结构为宜。搭配而成的三层结构
43、为宜。即直接与人体接触的面层宜采用软材料，中层可采用硬一点的材料，以便于身体保持即直接与人体接触的面层宜采用软材料，中层可采用硬一点的材料，以便于身体保持良好的姿态最下一层是承受压力的部分，用稍软的弹性材起缓冲作用。这种软中有硬良好的姿态最下一层是承受压力的部分，用稍软的弹性材起缓冲作用。这种软中有硬的三层结构做法由于发挥了符合材的振动特性，有助于人体保持自然和良好的仰卧姿的三层结构做法由于发挥了符合材的振动特性，有助于人体保持自然和良好的仰卧姿态，使人得到舒适的休息。态，使人得到舒适的休息。此外还应注意人们在床上睡眠时常采用的姿势。此外还应注意人们在床上睡眠时常采用的姿势。如图如图3-17（
44、课本（课本57）人在睡眠时并非一直处于静态而是经常辗转反侧。因此还可考虑翻身的幅度、次数、人在睡眠时并非一直处于静态而是经常辗转反侧。因此还可考虑翻身的幅度、次数、以及床垫的软硬与翻身的幅度关系。以及床垫的软硬与翻身的幅度关系。第70页/共74页椅面：椅面：此处所讲的椅面概念是指与人体接触的椅坐面，靠背此处所讲的椅面概念是指与人体接触的椅坐面，靠背面与扶手面，面与扶手面，椅面的用材要求应视工作休闲以及坐在上面的时间长椅面的用材要求应视工作休闲以及坐在上面的时间长短而定。餐椅由于一次性使用时间较短所以完短而定。餐椅由于一次性使用时间较短所以完全可以直接使用木材等硬性材料，当然也可以全可以直接使用
45、木材等硬性材料，当然也可以使用略带弹性的材料，但不宜过软，坐在沙发使用略带弹性的材料，但不宜过软，坐在沙发里用餐并不属实，品尝美味佳肴应当在兴奋状里用餐并不属实，品尝美味佳肴应当在兴奋状态而不是在松弛状态，一般的工作以最好采用态而不是在松弛状态，一般的工作以最好采用有一定弹性的软垫，以减轻长时间工作所带来有一定弹性的软垫，以减轻长时间工作所带来的疲惫感，但同样不能用过软的材料因为高效的疲惫感，但同样不能用过软的材料因为高效率的工作需要使人体各部处于积极状态，休闲率的工作需要使人体各部处于积极状态，休闲椅则完全可以采用较为松软的材料对于主要用椅则完全可以采用较为松软的材料对于主要用在临时性休息场
46、合的轻便休闲椅也可以采用硬在临时性休息场合的轻便休闲椅也可以采用硬性材料。通常坐面所使用的弹性材料应比靠背性材料。通常坐面所使用的弹性材料应比靠背厚实一点，因为坐面承受的载荷要比靠背大，厚实一点，因为坐面承受的载荷要比靠背大，若过于软薄则缺乏足够的缓冲距离，易感觉到若过于软薄则缺乏足够的缓冲距离，易感觉到硬邦邦的底架。扶手的弹性要求则由于手臂重硬邦邦的底架。扶手的弹性要求则由于手臂重量较小而要求可以更低一些。量较小而要求可以更低一些。常用材料有木板，人造板竹藤等材料的编织物塑料模常用材料有木板，人造板竹藤等材料的编织物塑料模压制品，海绵或发泡塑料垫等，也可像床垫一压制品，海绵或发泡塑料垫等，也
47、可像床垫一样制成三层结构，如沙发类家具。样制成三层结构，如沙发类家具。第71页/共74页坐卧类家具的辅助功能：功能的可调性功能的可调性：是指其使用功能可以适当变化。如是指其使用功能可以适当变化。如沙发的靠背可以放平变成一张临时用床，这对室内，空间有限的家庭沙发的靠背可以放平变成一张临时用床，这对室内，空间有限的家庭来说非常实用。来说非常实用。使用的灵活性：使用的灵活性：是指使用是灵活自如可以减少人的是指使用是灵活自如可以减少人的疲劳感并带来愉悦的心理。如办公椅装上万向轮就具备了滑动与转动疲劳感并带来愉悦的心理。如办公椅装上万向轮就具备了滑动与转动功能，当人在电话机、电脑、办公桌等多工作区忙碌时
48、就不必要频繁功能，当人在电话机、电脑、办公桌等多工作区忙碌时就不必要频繁的起坐，从而大幅度节省时间与体能。的起坐，从而大幅度节省时间与体能。适应性：适应性：是指能适应不同人员和不同状态的需要是指能适应不同人员和不同状态的需要。贮存的经济型：贮存的经济型：家具在贮存于运输中需占用很大的家具在贮存于运输中需占用很大的空间，其结果必定是成本上升买价提高，影响市场竞争能力。空间，其结果必定是成本上升买价提高，影响市场竞争能力。主要由三种方法，即：折叠式、层叠与拆装。主要由三种方法，即：折叠式、层叠与拆装。第72页/共74页作业：项目名称：“实木+金属”坐卧家具系列产品设计 设计主题：优雅、时尚、现代中式家具风格 适应户型：150300平大户型 消费人群：3040岁白领丽人第73页/共74页
